实验一 一元函数的图形和极限
一. 实验目的
通过图形加深对函数性质的认识和理解,通过函数图形的变化趋势理解函
数的极限,通过计算和作图,加深对数列极限及函数极限的理解,掌握用MATLAB作平面图形的方法和技巧,掌握用MATLAB计算极限的方法。 (一) 学习MATLAB命令,作一元函数的图形 1. 在平面直角坐标系中作一元函数图形的命令 (1) plot命令
plot命令的基本使用形式是:
x=a:t:b; y=f(x); plot(x,y,’s’)
其中f(x)要带入具体的函数,也可以将前面已经定义的函数f(x)代入。a和b分别表示自变量x的最大值和最小值,即说明作图时自变量的范围,必须输入具体的数值,表示取点间隔(增量),因此这里的x,y是向量。s是可选参数,用来制定绘制曲线的线性、颜色、数据点形状等(见下表)。线性、颜色、数据点可以同时选用,也可以只选一部分,不选则用MATLAB设定的默认值。
颜色 b 蓝(默认) g 绿 r 红 c 青 m 品红 y 黄 k 黑 标记 . 点 ? 上三角形 。圈 ? 下三角形 X叉 < 左三角形 + 十字 > 右三角形 * 星 p 五角星形 s 方块 h 六角星形 d 菱形 无标记(默认) - 线型 实线 : 绿 - 红 - - 青
例1 作出函数y?x2在区间-1?x?1 上的图形。
输入命令:
x=-1:0.1:1; y=x.^2; plot(x,y,'r')
图1-1
然后按下Enter键,则作出所求图形(见图1-1)。
注:plot命令也可以在同一个坐标系内作出几个函数的图形,只要用基本的形式。 plot(x1,y1,'s1',x2,y2,'s2'?)
就可以绘制出以向量xi和yi的元素为横纵坐标的曲线。
例2 在同一坐标系内作出函数y?x2 和y?x 在区间?0,2?上的图形。 输入命令:
x=0:0.1:2; y1=x.^2; y2=sqrt(x);
plot(x,y1,':',x,y2,'-')
然后按下Enter键,则作出所求图形(见图1-2)。
图1-2
(2) ezplot命令
ezplot是简易平面直角坐标系中的作图命令,ezplot命令的基本使用形式是 ezplot(‘f(x),?a,b?)
可用ezplot命令绘制函数f(x)在区间?a,b?上的图形,当省略区间时,默认区间是??2?,2??.也可以把例1的输入改为:
ezplot(\x^2 ,??1,1?)
同样得到图1-1.
2.隐函数作图命令
隐函数作图命令ezplot的格式是:
ezplot?f?x,y?,?xmin,xmax,ymin,ymax??该命令执行后绘制出方程
f(x,y)?0所确定的隐函数在区域:
xmin?x?xmax,ymin?y?ymax
内的图形。命令中第二项?xmin,xmax,ymin,ymax?给出了变量x与y的范围。当省略第二项时,默认变量x与y的范围都是??2?,2??.
例3 方程(x2?y2)?x2?y2 确定了y是x的隐函数,作出它的图形。输入命令
ezplot('(x.^2+y.^2)^2-x.^2+y.^2',[-1,1,-0.5,0.5])
然后按下Enter键,输出图形是一条双钮线(见图1-3)
图1-3
3.分段函数作图命令
分段函数的定义用到条件语句,而条件语句根据具体条件分支的方式不同,可有多种不同形式的if语句块。这里仅给出较为简单的三种条件语句块:
(1) if<条件表达式>
语句体 End
(2)if<条件表达式> 语句体1 Else 语句体2 End
(3)if<条件表达式> 语句体1
Elseif <条件表达式> 语句体2 Else 语句体3 End
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